JP2007161164A - ハイブリッド車両用動力伝達装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 遊星ギヤセットの耐久性が向上して騷音が減少し、車両を傾斜路に駐車する場合に発生するトルクを最少にするハイブリッド車両用動力伝達装置を提供する。
【解決手段】 ハイブリッド車両の動力伝達装置において、動力の伝達を受ける第１軸と、サンギヤ、遊星キャリア、及びリングギヤを含む遊星ギヤセットと、ジェネレーター及びモータと、第１軸から動力伝達を受ける第２軸と、リングギヤからの動力を伝達するドライブスプロケットと、第１軸から動力の伝達を受けるドリブンスプロケットと、ドライブスプロケットからドリブンスプロケットに動力を伝達するチェーンと、第２軸から動力の伝達を受ける第３軸と、減速された動力の伝達を受ける第４軸と、軸方向支持部と、遊星ギヤセットを軸方向及び軸の垂直方向に支持する両方向支持部とを含む。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハイブリッド車両用動力伝達装置に係り、より詳しくは耐久性が向上して騷音が減少し、傾斜路駐車時に作用するトルクが減少するハイブリッド車両用動力伝達装置に関する。
ハイブリッド車両とはエンジン及びモータを使用して駆動する電気自動車である。
ハイブリッド車両は、エンジンによる動力を主動力源として使用し、電源による動力を補助的動力として使用する。
従って、ハイブリッド車両は機械的なエネルギーを電気的なエネルギーに変換する比率が低く、動力伝達効率が高いという長所を有している。
このようなハイブリッド車両に適用される動力伝達装置は、図１に示すように、第１軸２、遊星ギヤセット（ＰＧ）、第２軸、及び第３軸（カウントシャフト４、６）を含む。
第１軸２はエンジンから動力の伝達を受け、遊星ギヤセット（ＰＧ）は第１軸２に配置される。
遊星ギヤセット（ＰＧ）の前後側にはジェネレーター（Ｇ）及びモータ（Ｍ）が配置される。遊星ギヤセット（ＰＧ）のリングギヤから出力される動力は第２軸及び第３軸４、６に伝達される。
その後、動力は第２軸及び第３軸４、６で減速されてディファレンシャル８を通じてホイール（図示せず）に最終的に伝達される。
より詳しくは、遊星ギヤセット（ＰＧ）の遊星キャリア（ＰＣ）が第１軸と連結され、サンギヤ（Ｓ）がジェネレーター（Ｇ）と連結され、リングギヤ（Ｒ）がモータ（Ｍ）と連結されると同時にドライブスプロケット１０と連結される。
ドライブスプロケット８は第２軸４上のドリブンスプロケット１２とチェーン１４によって連結され、第２軸４に動力を伝達する。
第２軸４のカウンタードライブギヤ１６は第３軸６のカウンタードリブンギヤ１８と噛み合って動力を伝達する。
第３軸６のファイナルギヤ２０はディファレンシャルギヤ２２と噛み合って最終的に減速を行いながらディファレンシャル８を通じて第４軸２４に動力を伝達する。
しかし、前記のような従来のハイブリッド車両用動力伝達装置は、遊星ギヤセット（ＰＧ）のリングギヤ（Ｒ）とドライブスプロケット１０で発生する軸方向及び軸の垂直方向への荷重を支持することができなかった。
その結果、耐久性が悪化して騷音が発生するという問題点があった。
特に、遊星ギヤセット（ＰＧ）の前方にはドライブスプロケット１０がリングギヤ（Ｒ）のボス（Ｂ）端部に軸の垂直方向に配置される連結部材２８を通じて設置されるので、遊星ギヤセット（ＰＧ）が軸方向に振動する場合、連結部材２８の支持力が弱いという問題点がある。
遊星ギヤセット（ＰＧ）の後方には、モータ（Ｍ）のロータ（ＭＲ）と連結されるハブ軸（ＨＳ）及びリングギヤ（Ｒ）の連結ハブ５２が単純にスプライン結合される。
そのため、遊星ギヤセット（ＰＧ）が第１軸２の垂直方向に振動する場合、連結ハブ５２の支持力が弱いので、遊星ギヤセット（ＰＧ）の耐久性が弱くなって騷音が発生するという問題点がある。
また、パーキングギヤ３０が第３軸６上に配置されるので、傾斜路などに 車両を駐車する場合、パーキングギヤ３０とスプラグ（図示せず）との間に作用するトルクが大きいという問題点がある。
特開２００５−２２６８１０号公報
本発明は、このような問題点を解消するためになされたものであって、本発明の目的は、遊星ギヤセットの耐久性が向上して騷音が減少し、車両を傾斜路に駐車する場合に発生するトルクを最少にするハイブリッド車両用動力伝達装置を提供することである。
前記問題点を解決するための本発明の実施形態によるハイブリッド車両の動力伝達装置は、エンジンから動力の伝達を受ける第１軸と、前記第１軸に配置され、サンギヤ、遊星キャリア、及びリングギヤを含む遊星ギヤセットと、前記遊星ギヤセットの前後側に配置されるジェネレーター及びモータと、前記第１軸から動力の伝達を受ける第２軸と、前記リングギヤから出力される動力を伝達するようにリングギヤと連結され、前記リングギヤのボス部の外周面に前記リングギヤと同一平面に位置するように配置されるドライブスプロケットと、前記第１軸から動力の伝達を受けるように前記第２軸に配置されるドリブンスプロケットと、前記ドライブスプロケットから前記ドリブンスプロケットに動力を伝達するように連結されたチェーンと、前記第２軸から動力の伝達を受ける第３軸と、前記第３軸に形成されたギヤを通じて最終的に減速された動力の伝達を受ける第４軸と、前記遊星ギヤセットをその軸方向に支持するように前記リングギヤのボス部の先端とジェネレーターケースとの間に設置される軸方向支持部と、前記遊星ギヤセットをその軸方向及び軸の垂直方向に支持するように結合される両方向支持部とを含むことを特徴とする。
前記ドリブンスプロケットの後側にはパーキングギヤが設置され、前記軸方向支持部は、前記リングギヤのボス部の先端が軸方向に延長された延長部の内周面と前記ジェネレーターケースとの間に設置されるスラストボールベアリングで実現できる。
また、前記軸方向支持部は、前記リングギヤのボス部の先端が軸方向に延長された延長部の外周面と前記ジェネレーターケースとの間に設置されるスラストボールベアリングで実現できる。
前記両方向支持部は、前記リングギヤと連結された連結ハブの外周面とモータケースの外側面との間に締結されるダブルテーパローラベアリングで実現できる。
また、前記両方向支持部は、前記リングギヤと連結された連結ハブの外周面とモータケースの外側面との間に締結されるダブルアンギュラボールベアリングで実現できる。
本発明の他の実施形態によるハイブリッド車両の動力伝達装置は、エンジンから動力の伝達を受ける第１軸と、前記第１軸に配置され、サンギヤ、遊星キャリア、及びリングギヤを含む遊星ギヤセットと、前記遊星ギヤセットの前後側に配置されるジェネレーター及びモータと、前記第１軸から動力の伝達を受ける第２軸と、前記リングギヤから出力される動力を伝達するようにリングギヤと連結され、前記リングギヤのボス部の外周面に前記リングギヤと同一平面に位置するように配置されるドライブスプロケットと、前記第１軸から動力の伝達を受けるように前記第２軸に配置されるドリブンスプロケットと、前記ドライブスプロケットから前記ドリブンスプロケットに動力を伝達するように連結されたチェーンと、前記第２軸から動力の伝達を受ける第３軸と、前記第３軸に形成されたギヤを通じて最終的に減速された動力の伝達を受ける第４軸と、前記遊星ギヤセットをその軸方向に支持するように前記リングギヤのボス部の先端が軸方向に延長された延長部の内周面と前記ジェネレーターケースとの間に設置されるスラストボールベアリングと、前記遊星ギヤセットをその軸方向及び軸の垂直方向に支持するように前記リングギヤと連結された連結ハブの外周面とモータケースの外側面との間に締結されるダブルテーパローラベアリングとを含むことを特徴とする。
また、前記ドリブンスプロケットの後側にはパーキングギヤが設置されることを特徴とする。
本発明のまた他の実施形態によるハイブリッド車両の動力伝達装置は、エンジンから動力の伝達を受ける第１軸と、前記第１軸に配置され、サンギヤ、遊星キャリア、及びリングギヤを含む遊星ギヤセットと、前記遊星ギヤセットの前後側に配置されるジェネレーター及びモータと、前記第１軸から動力の伝達を受ける第２軸と、前記リングギヤから出力される動力を伝達するようにリングギヤと連結され、前記リングギヤのボス部の外周面に前記リングギヤと同一平面に位置するように配置されるドライブスプロケットと、前記第１軸から動力の伝達を受けるように前記第２軸に配置されるドリブンスプロケットと、前記ドライブスプロケットから前記ドリブンスプロケットに動力を伝達するように連結されたチェーンと、前記第２軸から動力の伝達を受ける第３軸と、前記第３軸に形成されたギヤを通じて最終的に減速された動力の伝達を受ける第４軸と、前記遊星ギヤセットをその軸方向に支持するように前記リングギヤのボス部の先端が軸方向に延長された延長部の外周面と前記ジェネレーターケースとの間に設置されるスラストボールベアリングと、前記遊星ギヤセットをその軸方向及び軸の垂直方向に支持するように前記リングギヤと連結された連結ハブの外周面とモータケースの外側面との間に締結されるダブルテーパローラベアリングとを含むことを特徴とする。
また、前記ドリブンスプロケットの後側にはパーキングギヤが設置されることを特徴とする。
本発明のハイブリッド車両の動力伝達装置によれば、遊星ギヤセットをその軸方向及び軸の垂直方向に支持することによって、遊星ギヤセットの耐久性が向上して騷音が減少するという効果がある。
また、パーキングギヤが第２軸上に配置されるので、傾斜路で車両を駐車する時に、トルクが最少にできるという効果がある。
以下、本発明の好ましい実施形態を添付した図面を参照して詳細に説明する。
図２は本発明の実施形態によるハイブリッド車両の動力伝達装置を示す断面図であり、図３は本発明の第１実施形態によるハイブリッド車両の動力伝達装置の主要部分を示す断面図である。
本発明の実施形態によるハイブリッド車両用動力伝達装置は、図２に示すように、第１軸２、遊星ギヤセット（ＰＧ）、ジェネレーター（Ｇ）、モータ（Ｍ）、ドライブスプロケット１０、ドリブンスプロケット１２、チェーン１４、第３軸６、第４軸２４、軸方向支持部４０、及び両方向支持部５０を含む。
第１軸２はエンジン２００から動力の伝達を受ける。遊星ギヤセット（ＰＧ）は第１軸２に配置され、サンギヤ（Ｓ）、遊星キャリア（ＰＣ）、及びリングギヤ（Ｒ）を含む。
遊星ギヤセット（ＰＧ）の前後側にはジェネレーター（Ｇ）及びモータ（Ｍ）が配置される。遊星ギヤセット（ＰＧ）のリングギヤ（Ｒ）から出力される動力は、第２軸及び第３軸４、６に形成されたギヤを通じて減速されて第２及び第３軸４、６に伝達される。
その後、動力は最終的に減速されてディファレンシャル８を通じてホイール（図示せず）に伝達される。
より詳しくは、遊星キャリア（ＰＣ）が第１軸２と連結され、サンギヤ（Ｓ）がジェネレーター（Ｇ）と連結され、リングギヤ（Ｒ）がモータ（Ｍ）と連結される。
また、リングギヤ（Ｒ）はリングギヤ（Ｒ）のボス部（Ｂ）の外周面に沿ってリングギヤ（Ｒ）と同一垂直線上にドライブスプロケット１０と連結される。
ドライブスプロケット１０はリングギヤ（Ｒ）のボス部（Ｂ）の外周面にリングギヤ（Ｒ）と同一平面に位置するように配置される。
ドライブスプロケット１０は第２軸４上のドリブンスプロケット１２及びチェーン１４によって連結される。
従って、動力は第１軸２から第２軸４に伝達されて、第２軸４のカウンタードライブギヤ１６は第３軸６のカウンタードリブンギヤ１８と噛み合って動力を伝達する。
第３軸６のファイナルギヤ２０はディファレンシャルギヤ２２と噛み合って、動力は減速されてディファレンシャル８を通じてドライブシャフトである第４軸２４に伝達される。
ドリブンスプロケット１２は第１軸２から動力の伝達を受けるように第２軸４に配置される。
また、ドリブンスプロケット１２の後側には第２軸４上にパーキングギヤ３０が設置される。
ここで、前側、後側とは、各々エンジンに近い側、エンジンから遠い側をしめす。
そして、図３に示すように、本発明の第１実施形態によれば、遊星ギヤセット（ＰＧ）の前側にはリングギヤ（Ｒ）のボス部（Ｂ）先端とジェネレーターケース３２との間に軸方向支持部４０であるスラストボールベアリング４０が設置される。
スラストボールベアリング４０は遊星ギヤセット（ＰＧ）を軸方向に支持する。
その結果、遊星ギヤセット（ＰＧ）の軸方向振動が防止される。
すなわち、スラストボールベアリング４０はリングギヤ（Ｒ）のボス部（Ｂ）の延長部３４とジェネレーターケース３２の外側面の直角面３６との間に配置され、スラストボールベアリング４０の外輪４２は延長部３４内周面に設置され、直角面３６にはスラストボールベアリング４０の内輪４４が設置される。
両方向支持部５０は遊星ギヤセット（ＰＧ）をその軸方向及び軸の垂直方向に支持する。
すなわち、両方向支持部５０は、モータ（Ｍ）のロータ（ＭＲ）と連結されたハブ軸（ＨＳ）に結合されるリングギヤ（Ｒ）の連結ハブ５２とモータケース５４との間に配置される。
両方向支持部５０はダブルテーパローラベアリング５０で実現できて、両方向支持部５０によって遊星ギヤセット（ＰＧ）の軸方向及び軸の垂直方向への振動が防止できる。
すなわち、ダブルテーパローラベアリング５０は内輪５６及び外輪５８を含む。
ダブルテーパローラベアリング５０の内輪５６は、リングギヤ（Ｒ）の連結ハブ５２の外周面に設置され、ダブルテーパローラベアリング５０の外輪５８はモータケース５４の外側面の一側にボルト５９で締結される。
ここで、ダブルテーパローラベアリング５０はダブルアンギュラボールベアリング（図示せず）で代替できる。
図４は本発明の第２実施形態によるハイブリッド車両の動力伝達装置の主要部分を示す断面図である。
図４に示すように、本発明の第２実施形態によれば、軸方向支持部４０は延長部３４とジェネレーターケースの外側面の直角面３６との間に設置されることができる。
従って、本発明の実施形態によれば、ハイブリッド車両用動力伝達装置は、遊星ギヤセット（ＰＧ）のリングギヤ（Ｒ）及びドライブスプロケット１０で軸方向及び軸の垂直方向に発生する振動を防止することができる。
その結果、遊星ギヤセット（ＰＧ）の耐久性が向上して振動による騷音が減少する。
また、本発明の実施形態によるハイブリッド車両用動力伝達装置のパーキングギヤ３０は、減速ギヤ部の第２軸４に配置される。
その結果、傾斜路などに車両を駐車する場合、車輪から伝達されるトルクが減少する。
すなわち、パーキングギヤを減速ギヤ部の第２軸上に構成するので、車両を傾斜路に駐車する場合、パーキングギヤとスプラグとの間に作用するトルクを最少にすることができる。
以上で、本発明に関する好ましい実施形態を説明したが、本発明は前記実施例に限定されず、本発明の属する技術範囲を逸脱しない範囲での全ての変更が含まれる。
従来の技術によるハイブリッド車両の動力伝達装置を示す断面図である。 本発明の実施形態によるハイブリッド車両の動力伝達装置を示す断面図である。 本発明の第１実施形態によるハイブリッド車両の動力伝達装置の主要部分を示す断面図である。 本発明の第２実施形態によるハイブリッド車両の動力伝達装置の主要部分を示す断面図である。
符号の説明
２、４、６ 第１、２、３軸
８ ディファレンシャル
１０ ドライブスプロケット
１２ ドリブンスプロケット
１４ チェーン
１６ カウンタードライブギヤ
１８ カウンタードリブンギヤ
２０ ファイナルギヤ
２２ ディファレンシャルギヤ
２４ 第４軸
２８ 連結部材
３０ パーキングギヤ
３２ ジェネレーターケース
３４ 延長部
３６ 外側面の直角面
４０ 軸方向支持部（スラストボールベアリング）
４２、５８ 外輪
４４、５６ 内輪
５０ 両方向支持部（ダブルテーパローラベアリング）
５２ 連結ハブ
５４ モータケース
５９ ボルト
Ｓ サンギヤ
Ｒ リングギヤ
ＨＳ ハブ軸
ＭＲ ロータ
Ｍ モータ
ＰＣ 遊星キャリア
ＰＧ 遊星ギヤセット
Ｇ ジェネレーター
Ｂ ボス

Claims (10)

  1. ハイブリッド車両の動力伝達装置において、
    エンジンから動力の伝達を受ける第１軸と、
    前記第１軸に配置され、サンギヤ、遊星キャリア、及びリングギヤを含む遊星ギヤセットと、
    前記遊星ギヤセットの前後側に配置されるジェネレーター及びモータと、
    前記第１軸から動力の伝達を受ける第２軸と、
    前記リングギヤから出力される動力を伝達するようにリングギヤと連結され、前記リングギヤのボス部の外周面に前記リングギヤと同一平面に位置するように配置されるドライブスプロケットと、
    前記第１軸から動力の伝達を受けるように前記第２軸に配置されるドリブンスプロケットと、
    前記ドライブスプロケットから前記ドリブンスプロケットに動力を伝達するように連結されたチェーンと、
    前記第２軸から動力の伝達を受ける第３軸と、
    前記第３軸に形成されたギヤを通じて最終的に減速された動力の伝達を受ける第４軸と、
    前記遊星ギヤセットをその軸方向に支持するように前記リングギヤのボス部の先端とジェネレーターケースとの間に設置される軸方向支持部と、
    前記遊星ギヤセットをその軸方向及び軸の垂直方向に支持するように結合される両方向支持部とを同時に含むことを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
  2. 前記ドリブンスプロケットの後側にはパーキングギヤが設置されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
  3. 前記軸方向支持部は、
    前記リングギヤのボス部の先端が軸方向に延長された延長部の内周面と前記ジェネレーターケースとの間に設置されるスラストボールベアリングで実現されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
  4. 前記軸方向支持部は、
    前記リングギヤのボス部の先端が軸方向に延長された延長部の外周面と前記ジェネレーターケースとの間に設置されるスラストボールベアリングで実現されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
  5. 前記両方向支持部は、
    前記リングギヤと連結された連結ハブの外周面とモータケースの外側面との間に締結されるダブルテーパローラベアリングで実現されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
  6. 前記両方向支持部は、
    前記リングギヤと連結された連結ハブの外周面とモータケースの外側面との間に締結されるダブルアンギュラボールベアリングで実現されることを特徴とする請求項１に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
  7. ハイブリッド車両の動力伝達装置において、
    エンジンから動力の伝達を受ける第１軸と、
    前記第１軸に配置され、サンギヤ、遊星キャリア、及びリングギヤを含む遊星ギヤセットと、
    前記遊星ギヤセットの前後側に配置されるジェネレーター及びモータと、
    前記第１軸から動力の伝達を受ける第２軸と、
    前記リングギヤから出力される動力を伝達するようにリングギヤと連結され、前記リングギヤのボス部の外周面に前記リングギヤと同一平面に位置するように配置されるドライブスプロケットと、
    前記第１軸から動力の伝達を受けるように前記第２軸に配置されるドリブンスプロケットと、
    前記ドライブスプロケットから前記ドリブンスプロケットに動力を伝達するように連結されたチェーンと、
    前記第２軸から動力の伝達を受ける第３軸と、
    前記第３軸に形成されたギヤを通じて最終的に減速された動力の伝達を受ける第４軸と、
    前記遊星ギヤセットをその軸方向に支持するように前記リングギヤのボス部の先端が軸方向に延長された延長部の内周面と前記ジェネレーターケースとの間に設置されるスラストボールベアリングと、
    前記遊星ギヤセットをその軸方向及び軸の垂直方向に支持するように前記リングギヤと連結された連結ハブの外周面とモータケースの外側面との間に締結されるダブルテーパローラベアリングとを含むことを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
  8. 前記ドリブンスプロケットの後側にはパーキングギヤが設置されることを特徴とする請求項７に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
  9. ハイブリッド車両の動力伝達装置において、
    エンジンから動力の伝達を受ける第１軸と、
    前記第１軸に配置され、サンギヤ、遊星キャリア、及びリングギヤを含む遊星ギヤセットと、
    前記遊星ギヤセットの前後側に配置されるジェネレーター及びモータと、
    前記第１軸から動力の伝達を受ける第２軸と、
    前記リングギヤから出力される動力を伝達するようにリングギヤと連結され、前記リングギヤのボス部の外周面に前記リングギヤと同一平面に位置するように配置されるドライブスプロケットと、
    前記第１軸から動力の伝達を受けるように前記第２軸に配置されるドリブンスプロケットと、
    前記ドライブスプロケットから前記ドリブンスプロケットに動力を伝達するように連結されたチェーンと、
    前記第２軸から動力の伝達を受ける第３軸と、
    前記第３軸に形成されたギヤを通じて最終的に減速された動力の伝達を受ける第４軸と、
    前記遊星ギヤセットをその軸方向に支持するように前記リングギヤのボス部の先端が軸方向に延長された延長部の外周面と前記ジェネレーターケースとの間に設置されるスラストボールベアリングと、
    前記遊星ギヤセットをその軸方向及び軸の垂直方向に支持するように前記リングギヤと連結された連結ハブの外周面とモータケースの外側面との間に締結されるダブルテーパローラベアリングとを含むことを特徴とするハイブリッド車両用動力伝達装置。
  10. 前記ドリブンスプロケットの後側にはパーキングギヤが設置されることを特徴とする請求項９に記載のハイブリッド車両用動力伝達装置。
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